09:04 05 Tháng Bảy 2020
Khoa học
URL rút ngắn
30
Theo dõi Sputnik trên

Các nhà khoa học từ Hồng Kông là những người đầu tiên dựa trên cấu trúc của mắt người để tạo ra võng mạc nhân tạo. Thiết bị mắt bionic được gọi là EC-Eye (ElectroChemical Eye) trong tương lai sẽ không chỉ giúp phục hồi thị lực, mà còn mang đến cho con người khả năng thấu thị siêu phàm.

Phóng viên Sputnik đã được nghe GS Phạm Chí Dũng (Fan Zhiyong) một trong những tác giả dự án, chuyên viên Khoa Kỹ thuật Điện tử và Máy tính, Đại học Khoa học và Công nghệ Hồng Kông (HKUST), nói về sáng chế độc đáo này.

Thiết bị này là một bán cầu làm bằng nhôm xốp. Chip quang học được bố trí bên trong võng mạc nhân tạo, từ đó có những sợi dây mềm mỏng kéo dài, mô phỏng các sợi thần kinh kết nối mắt người với não. Khi các dây nano tiếp nhận hình ảnh sẽ xử lý thông qua dòng điện cực nhỏ để cho ra những hình ảnh sắc nét nhất đến người sử dụng.

Như chuyên gia cho biết mỗi cm2 trên võng mạc bionic chứa đến 460 triệu cảm biến nano, trong khi mắt thường chỉ khoảng 10 triệu tế bào thụ thể trên mỗi cm2. Nói cách khác, mắt bionic nhân tạo chứa số tế bào nhiều gấp 46 lần so với mắt “thật”, giúp người sử dụng có tầm nhìn xa và chính xác hơn.

Trong tương lai, khi công nghệ mới cung cấp đến các bệnh viện, bệnh nhân sẽ không cần phải qua phẫu thuật thay nhãn cầu nữa, - GS Phạm Chí Dũng giải thích. Võng mạc nhân tạo sẽ được đặt trực tiếp vào trong mắt bệnh nhân.

«Nếu chúng ta thay thế võng mạc, giả sử trong trường hợp bong võng mạc hoặc tổn thương nhãn cầu, thì chỉ cần đơn giản là thay thế võng mạc người hiện tại bằng võng mạc dây nano. Do đó, cấu trúc của toàn bộ nhãn cầu của mắt người không thay đổi gì và mọi người vẫn có thể sử dụng con mắt của mình như trước đây», - GS Phạm nói.

Ở giai đoạn hiện tại, để chứng minh công việc của mắt nhân tạo trong công việc vẫn phải thông qua máy tính.

Sao lại có thể như thế được?

Điều này có thể với sự hỗ trợ của cáp linh hoạt đặc biệt và bảng mạch in.

Ông Phạm Chí Dũng thông báo: «Chúng tôi cần một thời gian nữa trước khi áp dụng công nghệ này cho mọi người. Trước tiên phải tiến hành một số thí nghiệm tế bào trong phòng thí nghiệm, sau đó chuyển sang thí nghiệm trên động vật. Đó không phải là quá trình nhanh chóng mà có thể mất từ 5 đến 10 năm».

Giống như bất kỳ thiết bị điện tử, EC-Eye cần có nguồn cấp «dinh dưỡng» năng lượng. Tuy nhiên, không cần lo ngại là mắt bionic sẽ phải kết nối với ổ cắm điện hoặc thay pin ở bên trong. Thiết bị này tự cung cấp năng lượng cho chính nó, và quy trình như sau:

«Cơ sở của mắt điện hóa nhân tạo là loạt các bộ chuyển đổi quang điện làm bằng vật liệu được sử dụng khi sản xuất tấm pin mặt trời, đóng vai trò của võng mạc. Mỗi dây dẫn nano có khả năng tạo ra điện theo nguyên tắc pin mặt trời. Khi ánh sáng đi vào mắt, bức xạ quang điện sẽ được tạo ra ở cả hai đầu của dây nano, kích thích dây thần kinh thị giác. Trong trường hợp này, chúng ta không cần nạp năng lượng từ bên ngoài: dây nano sẽ tự tạo ra dòng điện nhờ năng lượng ánh sáng mặt trời».

Võng mạc mới có khả năng gì?

Ngoài việc phục hồi chức năng thị giác, võng mạc mới có thể mang đến cho con người khả năng phi thường. Ví dụ, tầm nhìn ban đêm hoặc nhìn xa.

Tuy nhiên, các nhà khoa học Hồng Kông cho rằng những chức năng như vậy cần được hạn chế để không bị lợi dụng vào mục đích xấu.

«Khi chúng tôi hoàn thiện sản phẩm và cung cấp cho các bác sĩ, tôi nghĩ nên ban hành một số hạn chế về chức năng của võng mạc mới - những gì có thể dùng và những gì không được sử dụng. Tôi nghĩ vấn đề này nên do Nhà nước quy định điều phối», - GS Phạm nhận xét.

Hồi tháng 5, tạp chí khoa học Nature đã đánh giá công nghệ mắt bionic là bước đột phá thực sự trong ngành sinh học. Trong quá trình thử nghiệm, mắt nhân tạo có thể nhận biết các chữ cái và một số ký hiệu. Trong tương lai, công nghệ có thể được sử dụng khi chế tạo robot hình người cũng như trong phát triển cải tiến các bộ phận giả.